Материал: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие

энергии (работы) взрыва можно представить в виде поточной диа­ граммы, предложенной М. А. Садовским и А. Ф. Беляевым (рис. 137), которые объяснили физическую сущность различных форм работы взрыва. Согласно этим представлениям, формы механической работы

Бризантным действием называют те формы работы взрыва, кото­ рые осуществляются в непосредственной близости от поверхности заряда. Они составляют сравнительно малую часть общей работы взрыва и в значительной степени

газов взрыва или импульсом. Если давление детонации невелико, то дробящее действие будет весьма незначительным, даже при взрывании заряда ВВ, имеющего боль­ шую энергию.

М. А. Садовский и А. Ф. Беляев считали, что бризантное дей­ ствие определяется не полным импульсом взрыва, а его головной частью, которую в пределе можно считать пропорциональной мак­ симальному детонационному давлению

р£>2

Большую часть полной работы взрыва представляют общие, или фугасные, формы, которые проявляются в образовании котло­ вых полостей, дроблении породы в пределах зоны разрушения, т. е. на значительном расстоянии от заряда.

Критерием оценки фугасного действия ВВ является величина энер­ гии ВВ, отнесенная к единице массы заряда ВВ, т. е. теплота взрыва.

296

Разрушающее действие открытого заряда, имеющего контакт с горной породой, будет относительно малым по сравнению с объемом разрушения при взрывании того же заряда внутри этой породы. В первом случае характер разрушения среды зависит от активной массы заряда и его скорости детонации, во втором — от полной энер­ гии, т. е. от всей массы ВВ, умноженной на его удельную тепло­ творную способность (теплоту взрыва). Таким образом, для оценки бризантных форм работ необходимо замерять разрушение (деформа­ цию) среды при контактных взрывах наружных зарядов, а для фу­

ний) для определения бризантности и фугасности ВВ.

Так как фугасные формы работы взрыва являются превалирующими в общем балан­ се энергии ВВ, то пробы для их определе­ ния называют пробами на работоспособ­ ность ВВ. Существует множество различ­

осколочные, в которых о величине бризантности судят по степени дробления металлической оболочки, окружающей заряд ВВ;

маятниковые — основанные на измерении головной части импульса взрыва при отклонении специального маятника взрывом наружного заряда ВВ на его торце.

Проба Гесса принята в СССР для определения бризантности ВВ в качестве стандарта. Условия проведения пробы Гесса на бризант­ ность ВВ нормированы действующим ГОСТ 5984—51.

Методика осуществления стандартной пробы заключается в сле­ дующем. Крешер (цилиндрик) из чистого рафинированного свинца, температура плавления которого должна быть 400 ± 10° С, имеющий

297

диаметр 40 ± 0,2 мм и высоту 60 ± 0,5 мм, устанавливают на сталь­ ную плиту (рис. 138). Толщина плиты должна быть не менее 20 мм, диаметр 200 мм. На крешере помещают круглую стальную пластинку диаметром 41 ± 0,2 мм и высотой 10 ± 0,2 мм. Твердость стали пластинки должна составлять 150—200 единиц по Брпнеллю. На пла­ стинку устанавливают патрон с испытуемым ВВ. Гильзу патрона

К бумажной гильзе приклеивают дно из такой же бумаги. В приго­

и после взрыва, выраженную в миллиметрах, принимают за по­ казатель брпзантности испытуемого ВВ.

Пригодной для осуществления испытаний на пробе Гесса счптается такая партия свинцовых крешеров, образцы которой при взрывании на них заряда эталонного тротила массой 50 г и плот­ ностью 1 г/см3 дают обжатие 16,5 ± 0,5 мм.

Несмотря на простоту и хорошую воспроизводимость пробы Гесса она может служить только для относительного сравиеиия мест­ ного действия различных ВВ. Анализируя разрушающее действие взрыва, часто исходят из неправильной предпосылки, пытаясь срав­ нить степень дробления отбитой взрывом породы с параметрами дето­ национной волны (давлением и импульсом), которые определяют лишь бризантное действие взрыва, но никак не могут отождествляться с дробящим действием взрыва.

Для оценки дробящей способности ВВ, характеризующей спо­ собность заряда в определенных условиях взрывания производить

298

в которой заряд ВВ массой 20 г взрывали в канале блока (кубика) из базальтового литья или песчано-цементного раствора. Взрывание осуществлялось в бомбе Долгова. Раздробленный материал просеи­ вали через набор сит и определяли гранулометрический состав.

По данным Л. И. Барона и С. П. Левчика, выход мельчайших (пылевидных) фракций при испытании ВВ в этой пробе хорошо кор­ релирует с брпзантиостыо по пробе Гесса (рис. 139). Общая же кусковатость отбитого материала — средний диаметр куска dcp,

выход дробленого продукта 2 -7 мм» суммарная, вновь образованная

ческой мортиры; метод воронкообразования; метод оценки работо­ способности по воздушной ударной волне.

времени осталась неизменной. Согласно действующему ГОСТ 4546—48 испытания проводят в свинцовой бомбе цилиндрической формы,

заряд ВВ массой 10 г. Взрывание осуществляют электродетонатором или капсюлем-детонатором № 8, в качестве забойки применяют

299

кварцевый песок. После взрыва путем заливки воды из мерного цилиндра в образовавшееся раздутие (как правило грушевидной формы) измеряют его объем. Разность между замеренным объемом и суммой объемов канала до взрыва и расширения за счет инициатора (обычно 28 см3) представляет значенпе показателя работоспособности (фугасности) по Трауцлю, выражаемое в кубических сантиметрах.

Испытание на работоспособность гранулированных ВВ, спо­ собных полностью детонировать только в зарядах большого диа­ метра, производят после их измельчения до такой степени, чтобы они полностью проходплп через сито с размером отверстий 0,05 мм.

Рис. 141. Схема испытания ВВ на работоспособность (проба Трауцля)

а — сшшцонгш иамба: б — положение заряда до взрыва; в — после взрыва

Водонаполненные ВВ испытывают с дополнительным детонато­ ром — тетриловой шашкой массой 5 г с последующей корректиров­ кой полученных результатов па величину расширения, которое дает электродетоиатор с этой шашкой.

Недостатком данного метода является то, что ои не позволяет дать количественную оценку работоспособности различных ВВ по показателям расширения канала бомбы. Так, например, если одно ВВ дает расшпренпе 200 см3, а другое — 400 см3, то это вовсе не означает, что второе ВВ будет в 2 раза эффективнее первого, так как заряды работают прп разной степени расширения не в одина­ ковых условиях. Действительно, расширить объем бомбы на первые 200 см3 значительно труднее, чем на последующие 200 см3.

Другим недостатком данного метода является то, что результаты испытания в значительной степени зависят от условий проведения опытов (температура воздуха и т. п.) и от качества отливки бомб. Кроме того, для некоторых трудно детонирующих ВВ (водонапол­ ненные, алюминизированные, селективнодетонирующие) проба Трауцля дает заниженные показатели работоспособности по сравне­ нию с применением этих ВВ в производственных условиях.

Методы баллистического маятника и баллистической мортиры состоят в том, что работоспособность ВВ определяют или по откло­ нению массивного маятника при взрыве на его торец открытого заряда (рис. 142), пли измеряя кинетическую энергию Е 0 тяжелой

300